Estudo in-situ de rotas de processamento termomecânico para um aço bainítico através de dilatometria assistida à laser e por correntes parasitas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Hatwig, Rodrigo Afonso
• Orientador(a): Rocha, Alexandre da Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço bainítico; Tratamento térmico; Propriedades mecânicas dos materiais; Forjamento
• Palavras-chave em Inglês: Advanced bainitic steels; In-situ monitoring; Continuous cooling
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/262109

Nas últimas décadas, a exploração excessiva dos recursos naturais já apresenta consequências visíveis em distintas regiões do planeta. Esse fato, associado às atuais exigências governamentais, conduziu as indústrias a implementarem um sistema produtivo mais eficiente, com o uso racional destes recursos em todas as etapas do processo de manufatura. Para a indústria do forjamento, isso representa a intenção de reduzir o consumo de energia em processos de conformação mecânica à quente e de tratamentos térmicos e termoquímicos. Neste contexto, os aços bainíticos avançados estão, cada vez mais, sendo utilizados em substituição aos aços ‘temperados e revenidos’; pois, neste caso, a microestrutura bainítica pode ser gerada diretamente após o forjamento, economizando tempo e energia em toda a cadeia de processamento. O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar os efeitos de rotas termomecânicas sobre a cinética da transformação bainítica e, consequentemente, sobre as propriedades mecânicas e metalúrgicas do aço bainítico 18MnCrSiMo6-4 e do aço baixa liga DIN 20MnCr5, visando a adequação do processamento na obtenção de peças forjadas. Para isso, distintas rotas de processamento termomecânico foram testadas e avaliadas mediante o emprego de diferentes condições - graus de deformação, taxas de deformação e meios de resfriamento - de maneira a compreender-se os ‘limites’, ou a resposta, para o processamento destes materiais. No desenvolvimento deste estudo, foram utilizadas as seguintes ferramentas: (i) simulador termomecânico Gleeble® 3800, (ii) sensor de correntes parasitas: (a) para avaliação qualitativa das fases e, (b) quantitativa, de forma a determinar as temperaturas de transformação da microestrutura durante os fenômenos metalúrgicos em curso, (iii) dilatometria a laser, para monitoramento da variação dimensional da amostra durante as transformações de fases, (iv) difração de raios-x para a medição do teor de austenita retida ao final de cada experimento termomecânico e difração de elétrons retro-espalhados para a caracterização da orientação cristalográfica e, (v) prensa hidráulica, para a execução dos ensaios de forjamento. Os resultados permitiram estabelecer uma ‘janela de processamento’ para os materiais estudados, robusta o suficiente para ser implementada na indústria e cuja microestrutura final é pouco susceptível às variações de processo.